Sådan smelter salt is og sne

Hvis du bor i et område med en kold og iskald vinter, har du sandsynligvis oplevet salt på fortove og veje. Dette skyldes, at salt bruges til at smelte isen og sneen og forhindre, at den fryser igen. Salt bruges også til at fremstille hjemmelavet is. I begge tilfælde virker saltet ved at sænke smeltningen eller fryse punkt af vand. Effekten kaldes "frysepunkt depression."

Når du tilsætter salt til vand, indfører du opløste fremmede partikler i vandet. Frysepunktet for vand bliver lavere, når flere partikler tilsættes, indtil saltet ophører med at opløse. Til en opløsning af bordsalt (natriumchlorid(NaCl) i vand, denne temperatur er -21 C (-6F) under kontrollerede laboratoriebetingelser. I den virkelige verden, på et ægte fortov, kan natriumchlorid kun smelte is ned til ca. -9 C (15F).

Frysepunktdepression er en koligativ egenskab ved vand. En colligativ egenskab er en, der afhænger af antallet af partikler i et stof. Alle flydende opløsningsmidler med opløste partikler (opløste stoffer) demonstrerer

instagram viewer
koligative egenskaber. Andre colligative egenskaber inkluderer kogepunkt højde, damptryksænkning og osmotisk tryk.

Natriumchlorid er ikke det eneste salt, der bruges til afisning, og det er heller ikke nødvendigvis det bedste valg. Natriumchlorid opløses i to typer af partikler: en natriumion og en chloridion pr. natriumchloridmolekyle. En forbindelse, der giver flere ioner i en vandopløsning, vil sænke frysepunktet for vand mere end salt. F.eks. Calciumchlorid (CaCl2) opløses i tre ioner (en af ​​calcium og to af chlorid) og sænker frysepunktet for vand mere end natriumchlorid.

Her er nogle almindelige afisningsforbindelser såvel som deres kemiske formler, temperaturområde, fordele og ulemper:

Mens nogle salte er mere effektive til smeltning af is end andre, gør det ikke nødvendigvis dem det bedste valg til en bestemt anvendelse. Natriumchlorid bruges til isproducenter, fordi det er billigt, let tilgængeligt og ikke-giftigt. Alligevel undgås natriumchlorid (NaCl) til saltning af veje og fortove, fordi natriumet kan ophobes og forstyrre elektrolytbalancen i planter og dyreliv, plus det kan korrodere biler. Magnesiumchlorid smelter is hurtigere end natriumchlorid, men det tiltrækker fugt, hvilket kan føre til glatte forhold. Valg af salt til smeltning af is afhænger af dets omkostninger, tilgængelighed, miljøpåvirkning, toksicitet og reaktivitet ud over dets optimale temperatur.

instagram story viewer